Гидрометаллургия

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕ ЦИАНИСТЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА

1. Возможными заменителями цианистых растворителей являются кислые растворы тиомочевины в присутствии окислителя:

2Au+Fe₂(SO₄)₃+4CS(NH₂)₂ [Au(CS(NH₂)]SO₄+2FeSO₄

Замечено, что ион Fe³⁺ лучше других ускоряет реакцию растворения, а серная кислота эффективнее, чем азотная или соляная.
На рисунке приведены сравнительные данные по скоростям растворения золота, серебра и меди в тиомочевинных и цианистых растворах. Из графиков видно, что скорость растворения золота и серебра в тиомочевинных растворах выше, а меди - ниже, чем в цианистых растворах. Учитывая серьезные трудности, которые вызывает присутствие меди в цианистом процессе, полученные данные являются подтверждением преимущества тиомочевинного процесса. При тиокарбамидном выщелачивании поддерживают окислительный потенциал+150 мВ в растворе, что обеспечивается вводом сернистого газа. Извлечение золота из раствора производят цементацией алюминиевой пудрой, после чего проводят обработку осадка кислотой для удаления алюминия, осадок золота направляют на дальнейший аффинаж.
Тиомочевинный процесс извлечения золота меньше подвержен воздействию со стороны ионов- примесей, меньше удельный расход и коррозионная активность реагента, однако, его широкому применению мешает высокая цена и дефицитность тиомочевины, а также ее окислительное разложение. Этот процесс приемлим к богатым концентратам золота, трудно выщелачиваемым цианистым натрием.
2. Для растворения золота и серебра возможно использование тиосульфатных растворов.



2Ag+4(NH₄)₂S₂O₃+1/2O₂+H₂O 2(NH₄)₂Ag(S₂O₃)₂+2NH₄OH

Этот процесс приемлем при наличии в концентратах сульфидов серебра и меди, которая участвует в реакции:

5(NH₄)₂S₂O₃+CuSO₄+Ag₂S+1/2O₂+H₂O CuS+Ag₂S₂O₃*2(NH₄)₂S₄O₆+(NH₄)₂SO₄+NH₄OH
Сульфатный комплекс серебра неустойчив и при нагревании распадается с выделением металлического серебра.
Особенно он применим для извлечения золота и серебра из “упорных” для цианистого процесса полиметаллических руд.
В ряде случаев, из гравитационных полиметаллических концентратов, содержащих серебро, применяют окислительное выщелачивание минеральными кислотами.
В этом случае проходят реакции:



6Ag+8HNO₃ 6AgNO₃+2NO+4H₂O

2NO+3/2O₂+H₂O HNO₃

Ag₂S+2HNO₃+1/2O₂ 2AgNO₃+S^o+H₂O

S^o+H₂O+3/2O₂ H₂SO₄

2AgNO₃+H₂SO₄ Ag₂SO₄+2HNO₃
Другие металлы (Bi, Co, Ni, Cu, Zn, Fe) реагируют аналогично, образуя растворимые нитраты или сульфаты. Кальций и свинец в присутствии сульфат ионов остаются в кеках выщелачивания. Сера в концентрате связана с металлами в виде сульфид- иона, который при выщелачивании претерпевает ряд превращений:

S^2- S^o S²⁺ S⁴⁺ S⁶⁺

В кислой среде окисление обычно заканчивается образованием элементарной серы, однако, при сильно окислительных условиях и высокой температуре окисление серы модет протекать до стадии образования сульфатов.

Мышьяк, содержащийся в концентрате, окисляется до ортомышьяковой кислоты:

MeAs+HNO₃+3/2O₂+H₂O MeNO₃+H₃AsO₄
При выделении из раствора серебро отделяют от других металлов селективным осаждением в виде AgCl, с добавлением в них HCl, NaCl или NH₄Cl.
Из AgCl неметаллическое серебро получают по реакциям:

2AgCl+(NH₄)₂S Ag₂S+4NH₄Cl

Ag₂S+2O₂ Ag₂SO₄

Ag₂SO₄+2NН₄OH [Ag(NH₃)]₂SO₄

[Ag(NH₃)]₂SO₄+H₂ 2Ag+(NH₄)₂SO₄
В связи с накоплением избыточного количества урана как ядерного горючего образовался дебаланс между созданными мощностями гидрометаллургии урана и его получением, в связи с чем, возникла необходимость в конверсии, т.е. перепрофилировании урановых производств. Учитывая близость технологии, особенно в аппаратурном оформлении, значительная часть заводов по производству двуокиси урана переведена на переработку золотосодержащих руд, не явилось исключением урановое производство на Приднепровском химическом заводе, где успешно проведена необходимая реконструкция и освоена первая и единственная в Украине сорбционно-цианидная промышленная технология извлечения золота из руд. При этом, несмотря на знания и опыт сорбционных технологий, пришлось найти ряд не простых инженерных решений. Следует отметить, что внедрение и освоение любых новых технологий связано с определенными трудностями и кропотливой работой по их доводке до оптимальных показателей.
Сегодня главной задачей по сохранению этого уникального производства является обеспечение его золотосодержащим сырьем, запасы которого в недрах Украины значительны.